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软土静力触探指标与室内试验指标分析 A n a l y s i so fS o f tS o i lC o n eP e n e t r a t i o nT e s tI n d e xa n dL a b o r a t o r yT e s tI n d e x 李莎，张澍 ( 中交第二航务工程勘察设计院有限公司，武汉4 3 0 0 6 0 ) L IS h a ，Z H A N GS h u ( C C C C S e c o n d H a r b o r C o n s u l t a n t s C o L t d ，W u h a n4 3 0 0 6 0 ，C h i n a ) 【摘要】软土是一种具有特殊性质的岩土，其含水率和孔隙比都较大、压缩性很高但承载力较低，能够承载较大的形变，在很大程 度上影响了上部的工程结构。论文分别通过静力触探试验与室内试验对软土进行分析，详细介绍了试验所得软土力学指标及物理 指标的特性。 【A b s t r a c t T h e s o f t s o i l i s a s p e c i a l p r o p e r t i e s g r o u n d ，i t s w a t e r c o n t e n t a n d v o i d r a t i o a r e b i g ，c o m p r e s s i b i l i t y i s h i g h b u t b e a t i n g c a p a c i t y i s l o w ， w h i c hh a sl a r g ea f f e c t so nt h eu p p e rs t r u c t u r ei ne n g i n e e r i n g P a p e ra n a l y z e st h es o f ts o i lt h r o u g ht h ec o n ep e n e t r a t i o nt e s ta n dl a b o r a t o r yt e s t ， i n t r o d u c e s t h e c h a r a c t e r s o f s o f t s o i l m e c h a n i c s i n d e x a n d p h y s i c a l i n d e x i n d e t a i l 【关键词】软土；静力触探指标；室内试验指标 【K e y w o r d s 】s o f ts o i l ；c o n e p e n e t r a t i o n t e s t i n d e x ；l a b o r a t o r y t e s t i n d e x 【中图分类号 T U 4 1 3 9 ；T U 4 1 I【文献标志码】A【文章编号】1 0 0 7 9 4 6 7 ( 2 0 1 7 ) 0 3 0 0 4 0 0 2 D O I 1 0 1 3 6 1 6 巧c n k i g c j s y s j 2 0 1 7 0 3 11 8 1 工程概况 镇江港高资港区华电句容煤炭储运码头工程位于句容市 北部，长江下游镇扬河段世业汾1 右汉口门的右岸、大道河口至 虹桥口岸段。厂区地理坐标概位为1 1 9 。1 5 E ，3 2 。1 27 N 。厂区距 句容约3 0 k m ，距镇江市约2 0 k m 。 本工程兴建2 个5 0 0 0 0 t 级卸船泊位和1 个1 0 0 0 0 t 级装 船泊位，陆域建设相应的条形储煤堆场。建筑物等级均为 级。码头结构拟采用高桩梁板结构。陆域堆取料机轨道基础采 用纵轨枕结构型式，下部采用桩基结构，桩基上部为现浇钢筋 混凝土轨道梁。本工程建、构筑物主要有煤棚、转运站、栈桥、 综合楼、门卫、变电所、泵房及水池等。 2 分布特征 陆域轨道基础部分：控制性钻孔深度5 0 m 且进入持力 层5 m 以上，一般性钻孔， 4 5 m 且进入持力层3 m 以上；土建 区控制性钻孔进入强风化板岩内不小于l m ；一般性钻孔、静 力触探孔及标贯孔进入粉细砂层内不小于l m 。 软土层( 埋深O 5 m ) 的典型静力触探变化趋势线如图 1a ) 所示，埋深O 5 m 的软土结构能够把表层土与软土层结合 【作者简介】李莎( 1 9 8 4 。) ，男，湖北武汉人，工程师，从事岩土工程 勘察研究。 4 0 进行处理，其静力触探只值通常为o 8 M P a 左右。软土层( 埋 深l m ) 的典型静力触探变化趋势线见如图1 ( b ) 所示，其静 力触探的只值通常1 0 M P a 。软土层( 埋深O 5 m ；1 O m ) 的 静力触探只值通常为0 8 1 2 M P a ，由于表层士陛质的差异，图 la ) 、b ) 所示的2 种静力触探变化趋势线都存在。 地盛名称 比贯尝曲线 比贯嚣力P 拱耀蕊 粉鹱嚣土 犄骥黏土 a ) 埋深O 5 m 的软土层典型静力触探变化趋势线 地层名称 地贯气黔曲线煳德加 耪鹱黏土 淤 6 1 鹱 粉睡黏土 b ) 埋深1m 的软土层典型静力触探变化趋势线 图1 静力触探典型曲线图 在所有的勘探点中，揭露软土厚度l O m 勘探点的比例 超过9 5 ，而厚度大于1 0 m 的勘探点仅占不到5 。根据所有 的勘探点中软土的埋深和厚度比例可知，软土的分布特点为 一 万方数据 埋深浅及厚度小。 3 物理力学指标 软土在力学方面的评价指标主要包含原位测试和室内试 验2 项指标。在原位测试中，通常根据岩芯颜色、形变特点及 静力触探等参数来初步确定软士l 生状。进行钻探后获得原状 样本，之后再做室内试验，得到软土的力学指标，判断出软土 的性状。 3 1 静力触探 本次勘察在钻孔中采用了静力触探试验，主要以查明各 土层的变4 6 3 - 口土的工程性质。本次勘察投入I 台静探设备进 行触探试验，采用l O t 液压静探仪施工，成果采用溧阳产 L M C U 3 1 0 微机记录，技术要求符合岩土工程勘察规范( G B 5 0 0 2 l 一2 0 0 1 ) 第1 0 3 2 条规定。 在所有的原位测试方法中，静力触探是确定软土性状的 主要方法，同时在静力触探中双桥静力触探是比较常用的手 段，其得到的参数主要为端阻值( q 。) 和侧阻值瓴) ，并且可以应 用公式P # 1 1 q 。进行计算得到比贯入阻力只。在原位测试中的 双桥静力触探的端阻值( g 。) 为o 1 3 0 7 M P a ，侧阻值旺) 为3 2 5 7 7 k P a 。 端阻值( 口。) 和侧阻值U ) 之间为指数函数关系，拟合公式 为3 2 6 e 3 。在进行单桥和双桥静力触探试验后，通过计算 得到的软土比贯入阻力值为o 1 5 0 7 7 M P a 。 比贯人阻力值( 只) 主要为0 3 0 7 M P a ，在所有的静力触探 点中，该范围内的比例超过3 4 。在这个范围内的贯入阻力值 ( 只) 相对来说比较分散，各比贯人阻力值区间中的静探点数目 比较相近。 3 。2 室内试验 判断软土性状的主要方法之一为室内试验，在进行室内 试验后可以得出物理指标和力学指标，以相关规范为根据，确 定软土名称q 。 3 2 。1 室内试验布置 常规试验包括黏性土试验和粉土试验，黏性土应做的项 目有：天然含水量、天然重度、饱和重度、密度、孔隙比、饱和 度、液限、塑限、塑限指数、液限指数、直剪快剪、固结快剪、压 缩系数、压缩模量和无侧限抗压强度；粉土应做的项目有：上 述所有黏l 生土项目并加测黏粒含量；砂土和碎石土应做的项 目有：颗粒分析脚。 特殊试验项目包括黏性土的渗透系数( 垂直、水平) 和固 结系数( 垂直、水平) 。 基础工程设计l E 啦”e ”唧m 5 协D ，她c 删1 水土的腐蚀性试验项目包括以下2 项：水对混凝土结构 腐蚀性的测试项目：p H 值、C a 2 + , M 矿、C I - , s 0 4 2 一、H C O f , 侵蚀性 C O ：、游离C O ：、N I - 1 4 O H 一、总矿化度；土对混凝土结构腐蚀性 的测试项目：p H 值、c a 2 十、M 矛+ 、C 1 、S 0 4 2 - 、H C O f 、C O ，2 钓易溶盐 ( 土水比1 ：5 ) 分析。 3 2 2 物理力学指标分布 软土具有以下基本特征：( 1 ) 含水量大，天然含水率为 3 2 1 9 8 6 ；( 2 ) 孔隙比高，孔隙比e 为1 0 2 9 8 ；( 3 ) 压缩性 高，压缩系数口为o 1 0 2 时浮动范围为0 5 4 4 4 7 M P a ，压缩 模量为O 8 3 9 M P a ；( 4 ) 渗透性弱，垂直渗透系数为0 0 1 x 1 0 。 0 9 5 x 1 0 5 c m s ，水平渗透系数为O 0 2 x l O - 5 1 0 4 x 1 0 m s ；( 5 ) 剪切陡差，固结快剪获得的内聚力的范围是3 9 2 0 3 k P a ，摩擦 角为2 5 0 1 2 5 。 3 2 3 主要物理指标特征 在室内试验指标中，软土名称和J 生质主要由天然含水率 和孔隙比2 个物理指标决定。天然含水率为3 2 1 9 8 ，孔隙 比为1 0 2 9 8 ，而液限为2 6 2 4 4 7 。 天然含水率分布很集中，试验样本数占总样本数的比例 超过1 0 的天然含水率区间有4 个，其中天然含水率为4 0 5 0 的试验样本数占总样本数的比例接近4 5 ，在此区间内 的样本数最多。而这4 个区间的试验样本数之和占总样本的 比例超过了9 0 。 软土天然含水率是液限的l 3 倍，其中天然含水率是液 限1 1 5 倍的试验样本数，占总样本数的比例超过3 4 ，而天然 含水率是液限的l 2 倍的试验样本数，占总样本数的比例高 达9 4 。 3 2 4 物理指标与力学指标关系 软土的物理特陛主要体现在力学性质上，要确定软土的 力学性质通常需要对压缩系数与天然含水率以及压缩系数与 孔隙比进行回归分析，来量化的确定压缩性与物理指标的相 关关系。 4 结语 本文分析了静力触探所得的软土力学指标和室内试验所 得的软土物理及力学指标，以期为相关工程提供参考。d 参 【参考文献】 【1 】T B l 0 0 3 8 - - 2 0 0 1 铁路工程特殊岩土勘察规程【s 】 【2 】章定文，刘松玉，于新豹连云港海相软土工程特性及处治方法探 讨 J 工程地质学报，2 0 0 3 ，11 ( 3 ) ：2 5 0 2 5 7 【收稿日期 2 0 1 6 1 2 2 8 4 1 万方数据